虛擬仿真實驗軟件對化學教學的作用

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虛擬仿真實驗軟件對化學教學的作用

摘要:隨著信息技術的迅猛發展和應用,我國在教育教學中涌現出了許多的先進技術和科學儀器。而化學教學中虛擬仿真實驗軟件的使用,不僅有效的提升了教學效果,還使化學實驗教學更高效。虛擬仿真實驗軟件在化學教學過程中突顯出不可替代的作用。

關鍵詞:虛擬仿真實驗軟件;教學

隨著中國特色社會主義新時代的到來,國家教育事業也要緊跟時代的步伐,與時俱進。當今,我們的課堂教學也迎來了新的變化,各種教育教學資源不斷涌現,把這些信息技術應用在化學課堂上,無疑會大大提高課堂教學效果。而在如此多的教育教學資源中,筆者認為化學虛擬仿真實驗軟件在化學實驗教學中有重要作用,[1]并對虛擬實驗軟件在化學教學實踐中的運用進行了探討。

一、虛擬仿真實驗軟件有效輔助教學,解決實驗耗材問題

教師在化學課堂上經常會演示一些實驗,而有些實驗的演示會造成儀器的損壞。對有些實驗,教師只在課堂上給學生強調正確的操作方法,不會真實進行演示。因些,有的學生只能被迫記憶實驗現象。這種教學方式帶來的效果不明顯,學生學習積極性不高。有了化學虛擬仿真實驗軟件,可以通過視頻直觀演示此類實驗。如,實驗室用氯酸鉀制取氧氣時,如果用排水法收集,實驗結束時,應先從水槽中移出導管,再熄滅酒精燈。如果實驗結束時,兩個實驗操作順序反了,會造成試管炸裂。這個知識點也是中考考試中經??嫉降闹攸c。而教師在課堂上只給學生講解理論,不去真正演示。如果學生實驗時操作順序弄反了,會產生嚴重的后果。此時,教師可以利用化學虛擬仿真軟件去演示反之操作的現象。這樣,既直觀、不損耗實驗儀器,還能讓學生操作軟件體會過程,加深他們對這一知識點的理解,增加學生的課堂參與度。

二、虛擬仿真實驗軟件有效輔助教學,解決了一些危險隱患

教師在教學“分子在不斷的運動”這一性質時,通常會用濃氨水和酚酞進行實驗。而濃氨水容易揮發出刺鼻的氨氣,讓整個教室的空氣不清新,而且這一實驗用時較長。這時,教師可以用虛擬仿真軟件做這個實驗,學生就不會被氨水揮發出來的刺激性氣味傷害身體,減少等待的時間。還可以讓全班學生在大屏幕上清楚看到顏色變紅的過程。在稀釋濃硫酸時,教師一再強調要“酸入水”。因為,濃硫酸的密度比水大,在稀釋過程中會釋放出熱量。如果把水加入酸中,水在上層,稀釋過程中的熱量會使水沸騰。這時,四處飛濺出來的就不只是水了,而是具有強腐蝕性的硫酸溶液。但有些學生記不住操作流程。這個實驗教師進行實際操作演示也具有危險。因此,用虛擬仿真實驗軟件演示不正規的操作,可以起到加深學生記憶理解的作用。

三、虛擬仿真實驗軟件加快授課進程,提高課堂效率

教師在講授新課時,進行課堂現場演示實驗時,可以經常讓學生上臺進行動手操作。但到了總復習階段,學生還是會對當時的實驗現象記憶模糊或遺忘。在復習課上,如果重新演示所有新授課時的實驗,會浪費大量時間。因此,教師只會選擇經典且有重要意義的實驗,或習題中涉及到的學生不理解的實驗進行演示。這種實驗頻率對許多不理解化學實驗的學生而言次數太少,還需要在課下單獨給這部分學生做實驗來輔導,加強學生對知識的融匯貫通。而有了化學虛擬仿真實驗軟件,教師可以讓學生通過觀看虛擬實驗,利用1~2節課的時間,便可以把新授課階段的所有實驗重新操作一次。還可以在習題講解課時,遇到題目中學生不理解的實驗時,隨時用軟件演示實驗,加強學生對習題的理解。這樣,不僅解決了學生復習時間緊的難題,還提高了復習課堂的效率。

四、虛擬仿真實驗軟件的使用,縮短了備課時間,提高了備課效率

現如今已是信息化教學的時代,利用信息技術制作多媒體課件,已成為教師教學的重要組成部分。而制作一個精美的課件,要耗費3~4天時間。但有了虛擬仿真實驗軟件,教師可以縮短課件制作時間,減少實驗儀器的準備時間。因為,虛擬仿真實驗軟件涵蓋了初中階段全部教學演示實驗、探究實驗、仿真教學儀器和使用工具。教學平臺為教學提供了大量的課件素材,教師通過教學平臺制作課件,操作簡便,節省了教師備課時間。從而提高了備課效率。

五、虛擬仿真實驗軟件的使用,使我們的學生眼界更開闊

教師在教學原子的構成實驗時,涉及到了α粒子散射實驗,這是教師沒有辦法演示的一個實驗。然而,利用虛擬仿真實驗軟件做這個實驗,可以讓學生感受這個實驗。從而得出原子內部基本上是空的結論。還有拉瓦錫利用曲頸甑實驗,測定空氣中氧氣的含量。此實驗涉及到的水銀是有毒的,不適合實地操作實驗。而學生利用虛擬仿真軟件實驗,可以看到曲頸甑這個儀器,并能清楚看到單質汞的顏色狀態。這些實驗都使學生的眼界更開闊,思維更活躍。

六、總結

化學虛擬仿真實驗軟件的使用,不僅提高了學生的學習興趣,而且給教師的教學帶了方便?;瘜W虛擬仿真實驗軟件的使用,給新時代教育事業的發展增添不少色彩。

參考文獻:

[1]謝波.初探虛擬仿真實驗在物理化學實驗教學中的應用[J].廣東化工,2019(1).

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[3]彭敬東.虛擬仿真實驗在化學教學中的作用:以西南大學化學化工虛擬仿真實驗教學中心為例[J].西南師范大學學報,2017(7).

[4]王勇.虛擬仿真在“植物化學保護”課程教學中的應用[J].河北農業大學學報,2018(8).

作者:宋穎娟 單位:寧夏大學

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